SK on成功研發新款固態電解質 提升車用電池性能

據外媒報道，韓國SK集團旗下電池制造商SK on成功研發出新款氧化物固態電解質（oxide-based solid-state electrolyte），具有全球最高鋰離子電導率，并有望提升全固態電池（all-solid-state battery）的競爭力。

該氧化物固態電解質由SK on與檀國大學（Dankook University）材料科學與工程院的Park Hee-jung教授所帶領的團隊聯合研發。且SK on現已在韓國內外為該技術成果申請了專利。

SK on及其研發團隊對氧化物固態電解質材料LLZO（由鋰、鑭、鋯、氧構成）的添加劑進行了調整。相較于現有產品鋰離子電導率，新材料的鋰離子電導率提升了70%，實現了世界最高電導率。鋰離子電導率是指鋰離子在電解質中的移動速率。較高移動速度將強化電池輸出，加快充電速度。此外，這項技術還能均勻控制LLZO微觀結構，從而確保空氣穩定性（atmospheric stability）。SK on表示，通常情況下，固態電解質易受到濕度及二氧化碳的影響，因此長期暴露在外將降低性能，而該氧化物固態電解質則在這方面表現出較高的穩定性。

盡管與硫化物固態電解質（oxide-based solid-state）相比，氧化物固態電解質的離子電導率較低，但其化學穩定性較高。氧化物固態電解質與陰極材料發生反應時活動性較低，從而抑制了可能引發火災的鋰枝晶（lithium dendrite）形成等問題，進而可以用高容量鋰金屬陽極替代石墨陽極。

得益于氧化物固態電解質，電池容量得到顯著增加。使用液態電解質的鋰離子電池（LiB），其最大工作電壓最高可達4.3 V，而使用氧化物固態電解質的鋰離子電池的最大工作電壓高達5.5V。SK on公司表示：“若將該新款氧化物固態電解質運用于電池生產中，理論上可以將電池容量提高25%?！?/p>

該氧化物固態電解質材料不僅可用于基于NCM（鎳、鈷、錳）陰極材料的全固態電池，還可以用于可固化的鋰硫電池（lithium-sulfur battery）、鋰氧電池（lithium-air battery）等下一代電池，以及SK on正在研發的聚合氧化物復合材料（polymer-oxide composite）全固態電池。

如果將其運用于下一代電池，該氧化物固態電解質可同時保證防火安全性，以及長途駕駛。SK on下一代電池研究中心負責人Choi Kyung-hwan表示：“這種兼具離子導電性和空氣穩定性的固態電解質是制造高質量全固態電池的創新技術，且具備連鎖反應?！蔽覀儗⒒谖磥砑夹g競爭力，在下一代電池領域率先抓住增長機會?！?/p>

目前，SK on正在研發兩款全固態電池：聚合氧化物復合材料固態電池和硫化物固態電池。SK on的目標是在2026年生產上述兩款電池的早期原型，并在2028年實現商業化。目前，該公司的下一代電池試驗工廠正在忠清南道大田市（Daejeon, South Chungcheong Province）電池研究中心建設，預計將于2024年完工。

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